熔喷设备、工艺、静电驻极

熔喷设备、工艺、静电驻极
熔喷设备、工艺、静电驻极

目前熔喷无纺布在过滤材料领域的应用非常广泛。自从20世纪70年代以来,各种荷电技术以及通过混合不同纤维的带电技术等各具特色的带静电过滤器得到了开发和利用。其直接的结果是导致了现在的静电驻极工艺。目前的驻极方法主要有静电纺丝法、电晕充电法、摩擦起电法、热极化法、低能电子束轰击打法、纯水喷射法等,由于材料的静电驻极工艺不同,所形成的驻极体的性质亦大不相同,过滤性能提升和静电持久性有差异。

熔喷无纺布本身的过滤性能其实只有70%以下的,纯粹靠熔喷超细纤维的纤维细、空隙小、孔隙率高的纤维三维集合体的机械阻挡作用是不够的。不然,一味增加材料克重厚度反而会大大增加过滤阻力。所以熔喷过滤材料普遍都是会通过静电驻极的工艺对熔喷布进行添加静电电荷效应,利用静电的方法提升过滤效率,可以达到99.9%到99.99%。也就是达到KN95标准或以上。

驻极体空气过滤材料利用纤维本身驻极性,对粉尘静电吸附,捕获细菌和病毒。聚丙烯熔喷纤维驻极的带电不同于普通材料摩擦带的电荷。用摩擦起电的方式吸引纸碎去判断熔喷是否带电和口罩是否有过滤性能是不科学的。摩擦起电是暂时带电,是表面电荷被暂时聚集的现象。摩擦带电是表面极化的正负电荷,而驻极体纤维的电荷是在驻极工艺时通过外加高压电荷额外加上去的内部电荷。这些电荷随着驻极母粒纳米形式分散在熔喷超细纤维多孔内部结构里。熔喷材料本身拒水加上超细纤维的阻隔,这些电荷被牢牢的锁在内部,只有微细颗粒进入熔喷层内部时,静电作用和超细纤维结构就开始发挥作用。所谓静电是因为聚丙烯熔喷材料本身是绝缘的,也是一种驻极材料,所以电荷不会随意中和,随意散失。通过额外高压放电的电荷在纤维内部保存,时间较久,带电量充足,而且是多种电荷共同存在,不是摩擦起电的一种电荷,用宏观吸附不能直接反应微观电荷性能。以超细纤维三维聚集高孔隙率和纤维开放式静电驻极体性能提供高效低阻的过滤品质。驻极抗菌熔喷布的作用机理是驻极体产生的强静电场和微电子流刺激细菌,使其蛋白质和核酸变异损伤,破坏细菌的表面结构,导致细菌死亡,电气石本身释放负离子阻断了一些细菌微生物的代谢过程,这包括呼吸系统,酶的活性,来自细胞壁的物质传递,从而抑制细菌细胞起到抗菌作用。

熔喷驻极过滤材料主要是通过机械阻挡和静电吸附双重作用来捕获粒子。机械阻挡作用与材料的结构以及性质密切相关:当熔喷布经过电晕充电后带有几百到几千伏电压,由于静电的排斥作用使纤维扩散成网状孔洞,纤维间的尺寸远大于粉尘的尺寸,从而形成一种开放式结构。当粉尘经过熔喷过滤材料时,静电作用不仅能有效吸引带电粉尘粒子,而且以静电感应效应捕获极化的中性粒子。材料静电势越高,材料的电荷密度越大,带点电荷越多,静电作用越强。电晕放电能大大提高聚丙烯熔喷布的过滤性能。加入电气石微粒能有效改善驻极效益,过滤效率增加,过滤阻力降低,纤维表面电荷密度增加,纤网贮存电荷能力也增强。加入6%的电气石

驻极综合效果较好。太多驻极材料反而会增加载流子的移动中和现象。驻极母粒要有纳米或微纳米级别尺寸和均匀性。好的驻极母粒可以改善纺丝性能,不影响喷嘴,提高过滤效率,抗静电衰退,降低空气阻力,增加电荷捕集的密度和深度,让更多的电荷有更大的几率存在纤维中聚集体中,并使得捕获的电荷处于更低能量状态,不易脱离电荷载体陷阱或被中和,减缓衰退。

驻极工艺:随着充电电压的增加,熔喷驻极体材料表面静电势增大,这是因为随着充电电压的增大,主机材料的极化电场增强,到样品表面的电荷增多,所以静电势增大。

随着存放时间的增大,在驻极材料表面的静电势有所衰减,在不同的充电电压下材料表面点时静电衰减的趋势相同,保留率相差不大,并且在30天左右趋于稳定。这说明聚丙烯熔喷布有良好的静电性能,充电电压越大,电场强度越大,材料表面的静电势就越大,但是不能超过一定限度,如果充电电压超过10Kv时,就会出现火花放电仙此昂,导致材料被击穿,所以应谨慎选择充电电压。

驻极体空气过滤材料要求材料的储存电荷密度大,其电荷密度的储存寿命长及储存电荷稳定性强等等。而储存电荷的稳定性主要取决于材料性质、充电方法、电荷分布状态、储存的环境条件等。根据上述要求,就静电驻极体的性质而言,电晕放电法是目前最佳的静电驻极方法;热极化法在环境相对稳定时也是一种较好的静电驻极方法;摩擦起电法要在试验中进一步完善;静电纺丝法需要科技的进一步发展;低能电子束轰击法需要改进和简化静电驻极的工艺。

熔喷静电驻极的工艺是事先在PP聚丙烯聚合物中加入电气石、二氧化硅、磷酸锆等无机材料,然后在卷布前通过静电发生器针状电极电压35-50KV一组或多组电晕放电的方式对熔喷材料带上电荷,施加高压时针尖下方的空气产生电晕电离,产生局部击穿放电,载流子通过电场的作用,而沉积到熔喷布表面,一部分载流子会深入表层被驻极母粒的陷阱捕获,从而使熔喷布成为驻极体过滤材料。此电晕过程的电压和相比高压200Kv左右的放电是小了一点,相比没那么多臭氧产生。充电距离和充电电压的作用使反效的。随着充电距离越远,材料俘获的电荷越少。

在常温常湿条件下,PP熔喷驻极材料具有很好的电荷储存稳定性能,但是当样品在高湿环境时,由于水分子中的极性基团,大气中的异性粒子对纤维上电荷的补偿效应,而造成电荷的大量损失。电荷随着湿度增加下降,并且越来越快。

驻极熔喷布需要

1、熔喷设备一套

2、驻极母粒

3、高压静电放电装置四套

4、分切设备

目前的驻极方法主要有静电纺丝法、电晕充电法、摩擦起电法、热极化法、低能电子束轰

击打法、纯水喷射法等。电晕放电能大大提高聚丙烯熔喷布的过滤性能。加入电气石微粒能有效改善驻极效益,过滤效率增加,过滤阻力降低,纤维表面电荷密度增加,纤网贮存电荷能力也增强。加入6%的电气石驻极综合效果较好。太多驻极材料反而会增加载流子的移动中和现象。

驻极工艺:随着充电电压的增加,熔喷驻极体材料表面静电势增大,这是因为随着充电电压的增大,主机材料的极化电场增强,到样品表面的电荷增多,所以静电势增大。

随着存放时间的增大,在驻极材料表面的静电势有所衰减,在不同的充电电压下材料表面点时静电衰减的趋势相同,保留率相差不大,并且在30天左右趋于稳定。这说明聚丙烯熔喷布有良好的静电性能,充电电压越大,电场强度越大,材料表面的静电势就越大,但是不能超过一定限度,如果充电电压超过10Kv时,就会出现火花放电仙此昂,导致材料被击穿,所以应谨慎选择充电电压。

熔喷静电驻极的工艺是事先在PP聚丙烯聚合物中加入电气石、二氧化硅、磷酸锆等无机材料,然后在卷布前通过静电发生器针状电极电压35-50KV一组或多组电晕放电的方式对熔喷材料带上电荷,施加高压时针尖下方的空气产生电晕电离,产生局部击穿放电,载流子通过电场的作用,而沉积到熔喷布表面,一部分载流子会深入表层被驻极母粒的陷阱捕获,从而使熔喷布成为驻极体过滤材料。蔡彼得在2018年的时候还研发了一种通过摩擦将静电荷安排到织物上的新方法。这个新技术使用超纯水浸透无纺布,然后以高压真空把水抽掉,这个被称为“水力摩擦带电”(hydro triboelectrification)的过程能产生摩擦并将电荷高效地传递到织物上,且无需重复,最后可以得到过滤效率比未处理的织物高20倍的无纺布。

N95口罩里的N代表not resistant to oil,即:不防油;数字代表使用0.3微米颗粒进行测试时的过滤效率,95就是至少能过滤掉95%的流感病毒、灰尘、花粉、雾霾、以及烟尘等微小颗粒物。与医用外科口罩类似,N95口罩的主体结构是由表层抗湿层、中间过滤吸附层以及内层贴肤层三部分组成,原材料均为高分子材料聚丙烯。

熔喷原料(M头)

驻极体母粒用钛酸钡陶瓷等铁电体(见铁电性)可以制成驻极体,它除与铁电本身的极化机制有关外,还与空间电荷有关。非极性材料制成的驻极体的极化主要由空间电荷所引起。有两种类型的空间电荷,一种称为同号电荷,另一种称为异号电荷。前者归因于电介质和电极间存在电导或在强电场作用下在电介质表面附近出现电击穿,使电极对电介质发生电荷注入;这样注入的空间电荷的极性与相邻电极相同。异号电荷的极性则与相邻电极相反,这主要归因于电介质中电荷的分离和捕获。极性电介质中的偶极子取向形成的驻极体电荷是另一类型的异号电荷。非极性聚合物的聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯等均可制成长寿命。Irgatec制造无纺布的关键优势包括:强化了熔喷面料的阻隔性能,改善了机械特性,原材料的灵活性还有助于降低成本。”韩国

无纺布技术有限公司CEO Kwang-il Kwon先生表示:“借助巴斯夫流变改性剂,我们推出了强度、弹性和厚度都更加出色的熔喷级高聚丙烯熔喷专用料是聚丙烯与耐高温稳定剂的混合物。使用优质聚丙烯原料,采用独特工艺技术加工生产。具有稳定的流动性、分子量分布窄、纺丝性能优异等特性。在高温高湿度条件下产品性能稳定。用于生产熔喷无纺材料,能显著降低加工温度,具有较高的性价比。

口罩熔喷布工艺

类别BFE99%(22g/㎡)FFP1(22g/㎡x2)FFP2(22g/㎡)N95(25g/㎡x2)

计量泵28151616

成网机速度52273030

热风温度257267242234

热风流量2200230024502250

网底吸风1400100010501100

DCD276340320290

管道温度275275265265

室温31303726

冷风30303025

静电最大最大最大最大

驻极母粒1%2%2%2%

原料6936G1PF1200PF15006936G1

备注:1.静电加到不放电为最大,静电距离为4㎝;

2.使用熔指不同的原料时,工艺也要随之而改变;

3.在室温变化较大的天气下,工艺也要随之而改变;

4.卷绕压力的大小影响着产品的指标,在做高档产品时变化比较明显;

5.生产数据为莱芬生产线工艺,国产线可效仿,根据数据变化自行变通即可;

6.为了增加静电效果可以多增加几条静电线;

7.静电线用高压线为宜。博路威

CAS编号:9003-07-0

平均分子量:50000~80000

分子式:(C3H6)n

物理性质:

形状2~5mm条型粒子

颜色半透明

气味无味

20°C下密度0.89-0.91g/cm3

软化温度153°C-163°C

燃点>400°C

分解温度>300°C

溶解性不溶解于水,可溶解于氯化芳烃溶剂

Requirements for Melt-Blown Fabric

Resin Characteristics:Good appearance,Ultra high melt flow rate,Narrow MWD (Homogeneity),Low oligomer(X.S.)level,Less decomposition,Excellent extrusion rate,low gels,Less fine powders(Pellet),Less(free)peroxides,FDA compliance, Color stability,heat stability.

Producer requirements:high production rates,Consistency,Lower spinning temperatue,Good melt strength,low fume and condensate,Less Screen Pack Plugging, Not shot/files/rope,Tensile strength,Softness,Bulkiness,Fiber thickness,Air permeability,Barrier properties,Abrasion resistance,Absorption capability 熔喷技术源于20世纪50年代,是冷战时期,美国海军为了收集高层大气中的放射性微粒而研发的一种制造具有超细过滤效果材料的空气过滤技术。

熔喷法非织造布生产工艺(Melt Blown)是一种由熔体直接纺丝成网工艺,熔喷法非织造布是采用熔喷法工艺制造的非织造布。常将熔喷法非织造布简称成为熔喷布,用“M”,“MB”代表熔喷法非织造布生产系统或产品。

用于熔喷法非织造布用的原料种类很多,目前有90%以上的熔喷法非织造布都是使用PP(聚丙烯)原料制造的。熔喷法非织造布原料的熔体流动指数(MFI)比纺粘法非织造布原料高很多,可达800~1500。

此外:PET(聚酯)、PE(聚乙烯)、PLA(聚乳酸)、聚脂基PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯类聚合物)、弹性PU(聚氨酯)、NL6(聚酰胺6)、PEA(聚酰胺脂)、聚三氟氯乙烯、PPS(聚苯硫醚)等均可用作熔喷法非织造布的原料。

熔喷法非织造布的特点之一是纤维细度较小,通常小于10μm,大多数纤维的细度在1~4μm,因此被称之为超细纤维。

熔喷工艺是一个非稳态的纺丝过程,从熔喷模头喷丝孔到接收装置的整条纺丝线上,各种作用力不能保持动平衡,由于这种非稳态纺丝过程,造成了熔喷纤维粗细长短的不一致。

熔喷非织造工艺是采用高速热空气流对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸,由此形成超细纤维并收集在网帘或滚筒上,同时自身粘合而成为熔喷法非织造布。

目前,熔喷法非织造布生产工艺主要有Exxon和Biax两种,其中绝大部分为埃克森(Exxon)工艺,其特点是采用单排喷丝孔,高温的聚合物熔体从喷丝板中央的喷丝孔喷出,然后被从两侧以一定角度吹出的高温气流牵伸,最后在收集装置上依靠纤维的余热自固结成熔喷布。

配方包括聚乙烯树脂和改性助剂,所述改性助剂包括非结晶烃类改性助剂及PE蜡、二甲基硅油、受阻胺类抗氧化剂、镍系光稳定剂,本发明通过非结晶烃类改性助剂、PE蜡及其他相关助剂与聚乙烯共混,使得聚乙烯分链的松弛时间变短,同时减慢聚乙烯熔体的冷却速率,减缓了聚乙烯熔体的冷却时间,从而使聚乙烯可以进行高速拉伸,使得目前现有的纺粘无纺布设备可以顺利生产聚乙烯纺粘无纺布,从而生产出手感柔软,耐老化、耐辐射的聚乙烯纺粘无纺布一是通过控制聚合反应工艺以控制聚丙烯的分子量及分子量分布,如采用提高阻聚剂如氢气浓度的方法降低聚合物的分子量,从而提高熔融指数。这种方法受催化体系、反应条件等因素的限制,熔融指数的稳定性较难控制,实施比较困难。

燕山石化用茂金属催化剂直接聚合熔指1000以上的熔喷料,由于稳定性较难控制,一直没有大批量聚合。发生疫情以来燕山石化,采用2010年开发的可控降解聚丙烯熔喷料生产技术,于2月12日产出聚丙烯熔喷无纺布专用料,同时采用茂金属催化剂在装置上进行了工业试验,目前已经生产出产品,正发往下游用户试用。燕山石化熔喷料技术2004年就有了,北京伊士通的技术就是源自燕山石化树脂所,道恩高分子更是后来的事情了。

另一种方法是将常规聚合得到的聚丙烯进行控制降解,降低其分子量,提高熔融指数。过去常用高温降解方法来降低聚丙烯的分子量,但这种高温机械降解的方式有许多弊端,如添加剂流失及热分解、工艺不稳定等不利因素。此外还有超声波降解等方法,但这些方法往往需要有溶剂的存在,增加了工艺难度和成本。近年来,聚丙烯化学降解的方法逐渐得到了广泛应用。化学降解法是使聚丙烯和化学降解剂如有机过氧化物等在螺杆挤出机中进行反应,使聚丙烯分子链发生断裂而降低其分子量。与其它降解方法相比,它具有降解完全、熔体流动性好、制备工艺简便易行等优点,容易进行大规模工业化生产。这个也是改性塑料厂商采用最多的方法。当然,高熔指PP并不只是一个熔融指数,要求分子量分布窄、灰分低、无其他产物残留、纺丝性能好,过滤效率高,电荷储存能力高,因此下游厂商还需要对厂商产品进行测试才能应用。纺丝过程没有生什么问题,单产品光泽度不好,特别做厚布,完全没有光泽。做颜色偏黄。可控降解过氧化物工艺其实最重要的是防止二次降解,或者说反应不完全,进入熔喷布生产线螺杆产生熔值不可控波动,这个熔喷布生产线观察机头压力波动曲线,或者看流变曲线就能判断

设备的要求:

高熔指跟普通PP改性设备完全不一样,做喷熔料的设备需要长径比更长,且机头需为垂直机头,或采用水下造粒(无锡华辰有类似的水下切);物料很稀,从机头出来后需要立马接触水,便于冷却;生产常规聚丙烯,挤出机切粒速度是每分钟70米,而高熔指聚丙烯则要求切粒速度达到每分钟120米以上。另外,由于高熔指聚丙烯流速快,其冷却距离也要从4米增加到12米。做熔喷料的机器要求换网不断条,一般采用双工位换网器。电机功率要求大很多,螺杆元件里面的剪切块会用的多一些;熔喷专用料双螺杆线有相当的特殊性要进料(PP、DCP等)平稳;要据复合配方的半衰期确定合适长径比和开口的轴向位置(已进化至第三代,确保CR-PP反应挤出顺畅运行);要保证熔指在公差范围内的前提下有较高的产量(30多根成品条比仅十几条有较高性价比和掺合的基础);必须配特种下水模头。熔体与受热要均匀,废料量要少;应配备熔喷料成熟冷切粒机为较佳(业内有口碑),以确保成品粒的成色和高一级品率;如有在线检测反馈则更佳。

提高PP的MFR方法:

1.在PP聚合过程中调节氢气量的方法制取,(方法虽然简单,但是只能在一定范围内控制PP相对分子质量,调节PP的MFR范围也有限,一般MFR超过30g在聚合过程中采用氢气量的调节方法就很看男,且分子量分布过宽,不适宜熔喷专用料生产,对成品性能的影响量也较大)

2.在PP造粒过程中添加过氧化物降解剂的方法来制取,

3.采用茂金属催化剂直接聚合的方法来制取,

4.在熔喷布生产加工过程中直接添加可控降解剂的方法制取。Ciba精化公司的非过氧化物类自由基生成剂,这种降解剂实际是一种含有带羟基的受阻氨酯类的PP母粒,牌号Irgatec CR76熔融温度160-165,表观密度0.45-0.55,可在熔喷加工过程中直接添加在常规PP中,来进行可控降解反应,使得PP可控降解和熔喷布生产一步完成。

过氧化物可控流变法采用常规聚合的PP(具有较高的相对分子质量和较宽的相对分子质量分布),通过加入有机过氧化物为降解剂,进行可控制的化学降解,无规的链断裂反应使得PP 相对分子质量降低,相对分子质量分布变窄,从而降低熔体粘度和熔体弹性。目前采用的降解催化剂1:过氧化二叔丁基(Di-t-butyl peroxide),又称二叔丁基过氧化物,引发剂a,硫化剂dTBP,无色至微黄色透明液体,不溶于水,与苯、甲苯、丙酮等有机溶剂混溶。有强氧化性,易燃,常温下较稳定,对撞击不敏感。2:双二五硫化剂,简称DBPH,化学名称2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷,分子量290.44。淡黄色液体及膏状和乳白粉状,相对密度0.8650。凝固点8℃。沸点50~52℃(13Pa)。折射率1.418~1.419。液体黏度6.5mPa.s。闪点(开杯)58℃。溶于大部分醇、醚、酮、酯、芳香烃等有机溶剂,不溶于水。

用茂金属生产PP熔喷料的厂家主要是Exxon和Basell。1995年开始使用的茂金属熔喷布专用料牌号Achieve6939G1(1500),已经通过FDA认可用于食品接触的制品和部件。basell 茂金属熔喷PP商标是Metocene,主要是X50128,。茂金属催化剂具有良好的控制氢原子的能力使得直接在反应器中制备高流动性的PP成为可能。茂金属高流动性PP具有低挥发性,低成型温度、相对分子质量分布窄且均匀。与传统ZN型等规PP相比比较适合熔喷,熔融粘度对剪切速度依赖小,熔融张力也小,优势明显。用其制造的无纺布柔软且手感好,同时强度也优异。同时茂金属相抵分子质量分布窄,不需要过氧化物降解,所以制造过程中避免了ZN型PP过氧化物降解所生产的烟味和不稳定的氧化性。

中科丝普纶和道恩都是采用过氧化物可控流变的方法对PP进行降解来生产高MFR的PP熔喷专用料。缺点是MRF波动大,容易不稳定,灰分大,更换喷丝板周期短。有气味,影响加工环境和产品用途。

熔指的测试:

熔指测试需要根据《GB/T30923-2014聚丙烯熔喷专用料》,进行测试;普通的熔指仪不可以测试。高熔指是采用体积法,而不是质量法来测试。国产的设备还有承德优特、广信电子科技、杭州金迈、吉林科教仪器厂,进口的还有Zwik,熔指低的熔喷料生产的纤维较粗,只能满足一般过滤要求。

日本KASEN熔喷

卡森公司多年来关注熔喷技术的发展,已经为市场提供了数百套熔喷组件,国际和国内的一些主要生产SMS生产线的制造商,相当一部分都采用了卡森的熔喷头,日本国内销售了数条熔喷生产线。分别是生产皮/芯型的PE/PP双组分复合熔喷线,和生产PP的熔喷线。国外提供了1条既可生产PP,又可生产PET和PA6的柔性熔喷线。

①熔喷生产线具有如下特点:

a.可以为生产线和试验设备提供熔喷组件及配套装置,也可以设计和制造从原料喂入到卷绕的全部设备;

b.熔喷头喷丝孔尺寸小、密度高,生产的纤维直径仅φ1μm,细度均匀性好;

c.熔喷头可以根据产品要求任意调高或降低至成网机之间的距离;

d.熔喷线具有柔性生产线特点,可以在同一条生产线上纺制PP、PET、PA6、PE、可生物降解等产品;

e.熔喷线操作简单、管理方便。

从数据上看卡森公司的熔喷产品最大特点是纤维的细度、纵横向的强度和热收缩都比较均匀该熔喷试验线可以对各种不同的聚合物进行熔喷测试,仅需少量聚合物(低排出条件:2kg;高排出条件:10kg);可进行新功能材料的添加剂试验(如芳香料,催化剂,炭素等),1天可以进行7种类试验;另外还可以进行非织造布的水刺加工和复合纺丝试验;该熔喷试验线还可以追加安装在现有的纺粘生产线上。技术规格:门幅:800mm;板规格(孔径φ×孔间距mm ×孔数f):φ0.15×0.25×180,0.19×1.0×451,φ0.26×1.0×451:吐出量(1喷丝孔):0.03~1.5cc/min,产量:50kg/h;聚合物最大容许压力:15MPa;输送带速度:最大50m/min;空气吐出量:最大7m3/min;螺杆挤出机:单轴φ32mm;复合方式:邻接;单丝直径:φ0.8~φ60μm;其他附件:水刺头。

该公司在2012年5月已经开始提供熔喷生产设备交付客户使用,给人留下深刻印象。该设备门幅800mm,速度100m/min,产量50kg/h,可生产直径为φ0.8~φ60μm的不同产品。可适用的原料包括PE、PP、PET、PBT、PPS、EVA、PU等。该生产设备也可加装在纺粘生产线上。

熔喷纺丝组件的基本组成:

喷丝板:是熔喷系统的核心,在山字形的尖端加工有一排喷丝孔,喷丝板两个斜面的夹角影响牵伸力的大小,常用夹角60~90°,国产设备以60°较多,也有90°的机型,刀板:有左右对称两件,其斜面与喷丝板组成牵伸气流通道“气隙”(Air gap),气隙的大小与牵伸气流的压力和流量有关。两块刀板的下平面至喷丝板“山顶”的距离称为“锥缩"(Set Back)出风口宽度两块刀板尖端刀口间的出风口宽度1.0~1.6mm,

分配板:用于分配熔体及支承熔体滤网熔体滤网滤除熔体中的凝胶粒子和其他杂质,垫板(垫片)分别用于调整“气隙”或“锥缩”值

熔喷纺丝组件主要结构参数:

熔喷喷丝板的角度(°):60~90喷丝孔的直径D(mm):0.30~0.35喷丝孔的长度L(mm):(12~15)D长径比L/D:12~15,最大100喷丝板的孔密度“hpi”:hpi42~50或“个/m”:1653~1969喷丝孔的布孔区长度(m):公称幅宽+200纺丝组件的“气隙”(mm):0.8~1.6纺丝组件的“锥缩”(mm):0.6~2出风口宽度(刀尖间距,mm):1.0~1.6熔喷喷丝板的角度喷丝板的角度a:是指喷丝板三角形两个斜边的夹角、也就是两侧气流通道的夹角,对牵伸气流的牵引作用影响较大,一般在45~90°,60°是最常用的,个别引进机型为90°,其结构强度也比小角度喷丝板高,不容易裂开。尖端也是较容易被磕碰损坏的位置熔喷喷丝板的喷丝孔的直径D喷丝孔直径D的范围在Φ0.25~0.50mm,最小直径Φ0.10mm,可纺制“亚纳米”纤维,

孔径越小、对熔体的洁净度和流动性要求也越高。

Exxon的喷丝孔是沿喷丝板的CD方向成一行排列的孔间中心距一般为2D,即孔与孔之间的金属厚度仅为D,因此,喷丝板的强度较低,不能经常套用处理纺粘喷丝板的“经验”,随意用钢通针通喷丝孔,否则会挤坏喷丝孔,清洗时用的高压水压力也不能太高,一般控制在6MPa以内熔喷喷丝板的结构喷丝孔的“长径比”L∕D喷丝孔的“长径比”L∕D:常规长径比≥10~15~30。最大长径比100,采用长径比较大的喷丝孔可以减少“出口胀大”现象,有利于提高纺丝的稳定性。

“长径比”L∕D要与喷丝板的“孔密度”对应,“孔密度”越大,长径比也要越大,目前最大长径比已达到100.长径比增大后,加工难度增加,制造成本会随着升高。视制造商品牌,一块3200mm喷丝板的价格在RMB30~40万元纺丝熔体的出口胀大效应长径比L/D=100的喷丝板

熔喷纺丝系统系统应用技术参数:

额定工作温度(℃):300(Enka~350(Kasen)预热升温时间(h):2加热功率;Kasen/Enka,85kW/104kW额定熔体压力:组件/箱体:2.0MPa/4.0MPa牵伸气流压力(MPa):0.2牵伸气流量(m3/h):3600(Enka)常用接收距离DCD(mm):350~600喷丝孔单孔挤出量ghm (g/hm):0.2~0.5PP额定挤出量(与聚合物MFI有关,kg/h):Kasen:95(MFI700),160(MFI1500)Enka:165(MFI800~2000)

纤维在不同DCD位置运动形态纤维直径与DCD的相关性喷丝板损坏的高发时机保温时间时间不够而急于开机;到达设定温度后,最少要0.5~1个小时,采用“热装”工艺可以快一些冷态启动开机运行的半个小时内;系统处于过渡过程,约半个小时后才稳定,是喷丝板发生爆裂的高危时段

纺丝泵大幅度快速升速;改变设备速度时,调速变频器的“加速时间”设定值偏小,出现高于3MPa“尖峰”压力转换切片原料时,使用低熔指(MFI)原料:熔体流动困难,压力上升速率会很快纺丝熔体温度设定偏低:熔体的流动性与温度“正相关”温度越低、流动越困难,导致压力上升,对聚烯烃类聚合物,熔体的温度一般在熔点的100℃左右牵伸气流温度偏低:牵伸气流还有加热喷丝板尖端的功能,尖端区域温度偏低,熔体将难于从喷丝孔流出,引起熔体压力升高

纺丝箱体或牵伸风加热系统发生故障时,熔体流动困难,不容易从喷丝孔挤出,容易导致超压,发生爆裂损坏超压保护系统失灵,安装、搬运过程缺乏防护装置时。

喷丝板的各种防护措施:

熔体的流动性能与温度“正相关”

孔密度对产量、静水压的影响

熔喷系统喷丝板的“布孔区”宽度

“布孔区”宽度:喷丝孔在喷丝板CD方向的排列宽度,与配置纺丝系统的用途、运行速度有关,同样幅宽的纺丝系统,速度越快、“布孔区”越宽,一般要比产品的名义幅宽大100~150mm 或更多,Enka3370/Kasen3420mm喷丝板的“布孔区”宽度≠实际铺网宽度,铺网宽度主要与接收距离“DCD”有关,“DCD”越大,铺网宽度越小

幅宽变窄的主要原因是纤网受CD方向两侧的环境气流挤压所致,这种气流是受抽吸风影响而产生的,成网机带有挡板能有效改善这个现象

影响产品静水压的主要因素:

1.PP纤维细度:d=1183×(q-单孔流量,V-牵伸速度)纤维越细,静水压越高,而纤维直径与原料MFI,“气隙宽度”、熔体温度、牵伸速度、投入运行的纺丝系统数量呈“负”相关;而与单孔流量也就是产量、成网速度呈“正”相关

2.纤维的直径影响产品的阻隔性能

3.纤网密度;其本质是纤网的“平均孔径”,密度越大、纤维越细、分布越窄,其“平均孔径”会越小,静水压也越高对于不同定量(g/m2)的纤网,定量越大,静水压越高;对同一定量产品,密度越大,静水压越高。与牵伸气流速度呈“正”相关,而与DCD呈“负”相关纤网的密度会影响产品的透气性,密度越小,透气性越好

DCD对产品质量的影响:

接收距离DCD是生产过程中经常调节的一个工艺参数,DCD的大小会影响产品的静水压、透气性、触感和铺网宽度。DCD增加,纤网的密度呈减小的趋势,纤网变得更为蓬松,透气量会增大,手感也会变好,但阻隔性能下降,铺网宽度变小等

美国Accurate公司熔喷生产线的专利接收滚筒,其内部吸风通道分多层,以保证滚筒延轴线方向吸风量的一致。美国Accurate公司熔喷生产线的模头系统以及螺杆挤出机等安装在一个升降平台上,通过升降平台来调节熔喷接收距离,接收滚筒的水平位置不可调。

Biax熔喷工艺原理图特点:熔体与牵伸气流是从两个同心的通道喷出,气流以环状对熔体进行牵伸,喷丝孔呈多行、多列方式分布

熔喷原料(M头)

目前做熔喷PP改性的有:山东道恩高分子材料股份有限公司、湖南盛锦新材料有限公司、金发科技股份有限公司、北京伊士通新材料发展有限公司、上海华合复合材料有限公司、杭州宸达新材料有限公司

PP basell HP461Y韩国大林HF461Y巴塞尔PP MF650Y/MF650X韩国SEETEC熔喷

埃克森美孚3746G/6936G2

LG Chem PP for Melt-Blown(H7912&H7914)

SEETEC H7900is a newly developed pellet type melt blown grade made by5th generation catalyst and the Spheripol process.Its has a very high melt flow and very narrow molecular weight distribution,which promotes thread line continuity,reduce lint,and spins ultra fine denier fibers with high strength vs.conventional flake type melt blown grade.This polymer is well designed to control and increase the melt flow rate(between 400to1500)by adding the concentrated peroxide master batch into the polymer during the M/B processing.SEETEC H7900meets the FDA requirement in the code of Federal Regulations in21CFR177.1520for food contact.

H7912MFR1200,characteristic:Ultra high melt flow,Narrow MWD,resin uniformity,good fabric strenhth.Markets:Sanitary,Diaper,Filter.

H7914MFR1400,Characteristc:Ultra high melt flow,Narrow MWD,resin uniformity, Resistance Screen Pack Plugging,High production rate.Markets:oil Absorbent, Sound Absorbent,Diaper

Better uniformity of Rheology(MWD)and stabilization

Easier handing

Better flowning,less dust in tubing for transfer.

No external degradable

Controlled melt elasticity

Better mixing with master batch,no segregation in hopper.

longer nozzle life time,less balck deposit on the filters

南京聚隆科技股份有限公司、合肥杰事杰新材料股份有限公司、上海普利特复合材料股份有限公司、聚赛龙工程塑料有限公司、深圳市沃特新材料股份有限公司、横店集团得邦工程塑料有限公司、宁波能之光新材料科技有限公司、合肥会通新材料有限公司、青岛国恩科技有限公司中广核高新核材科技(苏州)有限公司

EXXON(埃克森)3546G MFI:1500g/10min(230℃./2.16kg,ASTM D1238);生产温度243-268℃(469-514℉)。

EXXON(埃克森)3746G MFI:1475-1500g/10min(230℃./2.16kg,ASTM D1238);生产温度238-266℃(460-511℉)。

EXXON(埃克森)6936G1熔融指数MELT FLOW RATE:1500-1550g/10min(230℃.2.16kg,ASTM

D1238);熔点:155℃;降解温度:280℃;Antioxidant02:0.10wt%;Neutralizer01:0.034 wt%。

广州维奕ME3013熔融指数Melt Index:1250~1300g/10min(GB/T3682-2000);灰分ash:≤200ppm(GB/T9345-1998);挥发份Fugitive Constituent:≤0.2%;等规指数Isotactic index:≥96%(GB/T2412-1980);熔点:155℃;降解温度:280℃。

广州维奕ME3015熔融指数Melt Index:1450~1600g/10min(GB/T3682-2000);灰分ash:≤200ppm(GB/T9345-1998);挥发份Fugitive Constituent:≤0.2%;等规指数Isotactic index:≥96%(GB/T2412-1980);熔点:155℃;降解温度:280℃。

广州维奕ME3018熔融指数Melt Index:1750~1900g/10min(GB/T3682-2000);灰分ash:≤200ppm(GB/T9345-1998);挥发份Fugitive Constituent:≤0.2%;等规指数Isotactic index:≥97%(GB/T2412-1980);熔点:155℃;降解温度:280℃。

广州维奕ME3020熔融指数Melt Index:1950~2100g/10min(GB/T3682-2000);灰分ash:≤200ppm(GB/T9345-1998);挥发份Fugitive Constituent:≤0.2%;等规指数Isotactic index:≥98%(GB/T2412-1980);熔点:155℃;降解温度:280℃。

湖南盛锦PF1500熔体质量流动速率:1450-1550g/10min(QJ/CL.4.3.9);灰分:200μg/g(QJ/CL.4.3.11);黄色指数:1(QJ/CL.4.3.13);水分:0.2%(CSSH/06-31-2004),熔点:160-170℃。

道恩Z-1500,熔体流动速率1400-1600

上海伊士通P6315熔体流动速率:1500±100g/10min(GB/T3682-2000);灰份≤200ppm (GB/T9345-1998);水份含量<0.2%(wt);分子量分布<3(GPC);等规度≥97%(GB/T2412-1980)。

产品描述:聚丙烯熔喷无纺布专用料P68—系列,是以纤维级聚丙烯为原料,采用特种降解助剂以及可控流变的方式和先进的共混改性工艺,通过专用的设备生产出的具有分子量分布窄而非常均匀的、无嗅无味的医用超高流动性聚丙烯熔喷无纺布专用料。目前的主要牌号有P6810,P6813和P6815等三种。另外,我们还可以根据用户的需求,生产熔体流动速率从200----2000(g/10min)的其他相关系列产品。

通用聚丙烯无纺布熔喷料P63--系列,是以聚丙烯为原料,采用可控流变的方式和先进的共混改性工艺,生产出的具有分子量分布窄而均匀的超高流动性聚丙烯熔喷无纺布专用料。可以根据用户的要求生产熔体流动速率从200----2000(g/10min)的系列产品。

聚丙烯熔喷无纺布专用料P68—系列,是以纤维级聚丙烯为原料,采用特种降解助剂以及可控流变的方式和先进的共混改性工艺,通过专用的设备生产出的具有分子量分布窄而非常均

匀的、无嗅无味的医用超高流动性聚丙烯熔喷无纺布专用料。目前的主要牌号有P6810,P6813和P6815等三种。另外,我们还可以根据用户的需求,生产熔体流动速率从200----2000(g/10min)的其他相关系列产品。

应用领域:医用聚丙烯熔喷无纺布专用料P68—系列,主要应用在医疗用品领域,包括(但不限于)以下方面:---SMS,SMMMS复合无纺布,保暖材料,医用卫生材料,过滤材料

加工工艺:本专用料采用密封包装,开封后可直接使用。

生产熔喷无纺布时,推荐的加工工艺如下:挤出机温度:--加料段200-220℃,压缩段230-250℃机头250-270℃,喷丝板温度:260-280℃P6810P6813P68151000±1001300±1001500±100灰份≤0.02,挥发份Q/EST.P68系列-2008%≤0.02等规度GB/T2412—1980%≥97分子量分GPC≤3

杭州宸达PPY-M150熔体流动速率1420-1620,灰分≤250

埃启峰高阶聚丙烯为超级舒适的无纺布树立了新标杆。它具有优异的阻隔性能,强度提升高达15%,经过定制可以满足纸尿裤、湿巾、成人失禁用品和女性护理用品的需要,助力品牌商塑造非凡。

熔喷工艺常用的聚合物切片原料有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、PBT、EMA、EVA等。

聚合物的种类决定了其熔点及流变性能。对于每一种聚合物原料,均有对应的熔喷工艺,如在加热温度、螺杆长径比、螺杆形式、原料干燥工艺等方面都有一定的差异。

原料品种模头温度热空气温度干燥工艺

烯烃类较高较高一般不需要

酯类较低较低需要

分子量及分布是影响工艺和性能最主要的因素。聚合物分子量越低,熔融流动指数(MFI,melt flow index,指在一定的压力及温度下,10分钟所流出的融体的重量克数)越高,熔体粘度越低,越能适合于熔喷工艺较弱的牵伸作用。

分子量分布越集中,大分子的分子量均等性好,便于均匀受热、熔融并得到均匀的纤网,因此,熔喷工艺要求聚合物原料的分子量分布尽量集中。

熔喷法非织造布的特点之一是纤维细度较小,通常小于10μm,大多数纤维细度在1~4μm。EXXON(埃克森)3546G MFI:1500g/10min(230℃./2.16kg,ASTM D1238);生产温度243-268℃(469-514℉)。

EXXON(埃克森)3746G MFI:1475-1500g/10min(230℃./2.16kg,ASTM D1238);生产温度

238-266℃(460-511℉)。

EXXON(埃克森)6936G1熔融指数MELT FLOW RATE:1500-1550g/10min(230℃.2.16kg,ASTM D1238);熔点:155℃;降解温度:280℃;Antioxidant02:0.10wt%;Neutralizer01:0.034 wt%。

广州维奕ME3013熔融指数Melt Index:1250~1300g/10min(GB/T3682-2000);灰分ash:≤200ppm(GB/T9345-1998);挥发份Fugitive Constituent:≤0.2%;等规指数Isotactic index:≥96%(GB/T2412-1980);熔点:155℃;降解温度:280℃。

广州维奕ME3015熔融指数Melt Index:1450~1600g/10min(GB/T3682-2000);灰分ash:≤200ppm(GB/T9345-1998);挥发份Fugitive Constituent:≤0.2%;等规指数Isotactic index:≥96%(GB/T2412-1980);熔点:155℃;降解温度:280℃。

广州维奕ME3018熔融指数Melt Index:1750~1900g/10min(GB/T3682-2000);灰分ash:≤200ppm(GB/T9345-1998);挥发份Fugitive Constituent:≤0.2%;等规指数Isotactic index:≥97%(GB/T2412-1980);熔点:155℃;降解温度:280℃。

广州维奕ME3020熔融指数Melt Index:1950~2100g/10min(GB/T3682-2000);灰分ash:≤200ppm(GB/T9345-1998);挥发份Fugitive Constituent:≤0.2%;等规指数Isotactic index:≥98%(GB/T2412-1980);熔点:155℃;降解温度:280℃。

湖南盛锦PF1500熔体质量流动速率:1450-1550g/10min(QJ/CL.4.3.9);灰分:200μg/g(QJ/CL.4.3.11);黄色指数:1(QJ/CL.4.3.13);水分:0.2%(CSSH/06-31-2004),熔点:160-170℃。

道恩Z-1500,熔体流动速率1400-1600

上海伊士通P6315熔体流动速率:1500±100g/10min(GB/T3682-2000);灰份≤200ppm (GB/T9345-1998);水份含量<0.2%(wt);分子量分布<3(GPC);等规度≥97%(GB/T2412-1980)。产品描述:聚丙烯熔喷无纺布专用料P68—系列,是以纤维级聚丙烯为原料,采用特种降解助剂以及可控流变的方式和先进的共混改性工艺,通过专用的设备生产出的具有分子量分布窄而非常均匀的、无嗅无味的医用超高流动性聚丙烯熔喷无纺布专用料。目前的主要牌号有P6810,P6813和P6815等三种。另外,我们还可以根据用户的需求,生产熔体流动速率从200----2000(g/10min)的其他相关系列产品。

通用聚丙烯无纺布熔喷料P63--系列,是以聚丙烯为原料,采用可控流变的方式和先进的共混改性工艺,生产出的具有分子量分布窄而均匀的超高流动性聚丙烯熔喷无纺布专用料。可以根据用户的要求生产熔体流动速率从200----2000(g/10min)的系列产品。

聚丙烯熔喷无纺布专用料P68—系列,是以纤维级聚丙烯为原料,采用特种降解助剂以及可控

流变的方式和先进的共混改性工艺,通过专用的设备生产出的具有分子量分布窄而非常均匀的、无嗅无味的医用超高流动性聚丙烯熔喷无纺布专用料。目前的主要牌号有P6810,P6813和P6815等三种。另外,我们还可以根据用户的需求,生产熔体流动速率从200----2000(g/10min)的其他相关系列产品。应用领域:医用聚丙烯熔喷无纺布专用料P68—系列,主要应用在医疗用品领域,包括(但不限于)以下方面:---SMS,SMMMS复合无纺布,保暖材料,医用卫生材料,过滤材料加工工艺:本专用料采用密封包装,开封后可直接使用。生产熔喷无纺布时,推荐的加工工艺如下:挤出机温度:--加料段200-220℃,压缩段230-250℃机头250-270℃,喷丝板温度:260-280℃P6810P6813P68151000±1001300±1001500±100灰份≤0.02,挥发份Q/EST.P68系列-2008%≤0.02等规度GB/T2412—1980%≥97分子量分GPC≤3

杭州宸达PPY-M150熔体流动速率1420-1620,灰分≤250

埃启峰高阶聚丙烯为超级舒适的无纺布树立了新标杆。它具有优异的阻隔性能,强度提升高达15%,经过定制可以满足纸尿裤、湿巾、成人失禁用品和女性护理用品的需要,助力品牌商塑造非凡。

应用:应用于熔喷生产工艺,如SMMS、SMS、MB等生产线上,用作熔喷无纺材料的原料。因熔喷无纺材料具有优异的阻隔过滤性、透气性、吸油性,保温隔音性,广泛用于高温消毒无纺材料、医疗防护、卫生洁材、过滤材料、保暖絮材、吸油材料、电池隔板等领域。使用方法:推荐在230°C-280°C温度下加工使用,在合适的熔融挤出设备融化喷丝。在满足产品性能要求的前提下,尽量使用低的加工温度,以防高温下的热氧化降解,影响产品的稳定性。若产品有二次以上的加工,也应注意热降解,必要时补充加工稳定剂。

熔喷工艺常用的聚合物切片原料有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、PBT、EMA、EVA等。

聚合物的种类决定了其熔点及流变性能。对于每一种聚合物原料,均有对应的熔喷工艺,如在加热温度、螺杆长径比、螺杆形式、原料干燥工艺等方面都有一定的差异。

原料品种模头温度热空气温度干燥工艺

烯烃类较高较高一般不需要

酯类较低较低需要

分子量及分布是影响工艺和性能最主要的因素。聚合物分子量越低,熔融流动指数(MFI,melt flow index,指在一定的压力及温度下,10分钟所流出的融体的重量克数)越高,熔体粘度越低,越能适合于熔喷工艺较弱的牵伸作用。

分子量分布越集中,大分子的分子量均等性好,便于均匀受热、熔融并得到均匀的纤网,因此,

熔喷工艺要求聚合物原料的分子量分布尽量集中。

熔喷法非织造布的特点之一是纤维细度较小,通常小于10μm,大多数纤维细度在1~4μm。熔喷技术源于20世纪50年代,是冷战时期,美国海军为了收集高层大气中的放射性微粒而研发的一种制造具有超细过滤效果材料的空气过滤技术。

熔喷法非织造布生产工艺(Melt Blown)是一种由熔体直接纺丝成网工艺,熔喷法非织造布是采用熔喷法工艺制造的非织造布。常将熔喷法非织造布简称成为熔喷布,用“M”,“MB”代表熔喷法非织造布生产系统或产品。

用于熔喷法非织造布用的原料种类很多,目前有90%以上的熔喷法非织造布都是使用PP(聚丙烯)原料制造的。熔喷法非织造布原料的熔体流动指数(MFI)比纺粘法非织造布原料高很多,可达800~1500。

此外:PET(聚酯)、PE(聚乙烯)、PLA(聚乳酸)、聚脂基PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯类聚合物)、弹性PU(聚氨酯)、NL6(聚酰胺6)、PEA(聚酰胺脂)、聚三氟氯乙烯、PPS(聚苯硫醚)等均可用作熔喷法非织造布的原料。

熔喷法非织造布的特点之一是纤维细度较小,通常小于10μm,大多数纤维的细度在1~4μm,因此被称之为超细纤维。

熔喷工艺是一个非稳态的纺丝过程,从熔喷模头喷丝孔到接收装置的整条纺丝线上,各种作用力不能保持动平衡,由于这种非稳态纺丝过程,造成了熔喷纤维粗细长短的不一致。

熔喷非织造工艺是采用高速热空气流对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸,由此形成超细纤维并收集在网帘或滚筒上,同时自身粘合而成为熔喷法非织造布。目前,熔喷法非织造布生产工艺主要有Exxon和Biax两种,其中绝大部分为埃克森(Exxon)工艺,其特点是采用单排喷丝孔,高温的聚合物熔体从喷丝板中央的喷丝孔喷出,然后被从两侧以一定角度吹出的高温气流牵伸,最后在收集装置上依靠纤维的余热自固结成熔喷布。美国Accurate公司熔喷生产线的专利接收滚筒,其内部吸风通道分多层,以保证滚筒延轴线方向吸风量的一致。美国Accurate公司熔喷生产线的模头系统以及螺杆挤出机等安装在一个升降平台上,通过升降平台来调节熔喷接收距离,接收滚筒的水平位置不可调。

Biax熔喷工艺原理图特点:熔体与牵伸气流是从两个同心的通道喷出,气流以环状对熔体进行牵伸,喷丝孔呈多行、多列方式分布。

过滤材料:(BFE、FFP2、FFP1、N95)

1、提高产品强力的方法:

a增大热风流量(纤维细,缠绕的结点多,纤维受力均匀,强力增大,但是增大到一定程度后反而会下降);

b升高热风温度(同上);

c适当增加产品的克重(在内控范围内);

d提高模头(模尖)等各区的温度(同a);

e适当降低产量;

f适当减小DCD(不能太小,反而布脆强力会下降,结合其它参数共同运用);

g增大网底吸风(大克重较明显);

h用熔指较低的原料。

2、提高产品伸长率的方法:

a适当降低热风流量或温度(结点滑移路径变大,手感变硬);

b降低模头(模尖)的工作温度(同上);

c适当减小产量;

d增大DCD(和a或b配合使用效果更明显);

e降低环境温度(纺丝环境温度);

f增大网底吸风(效果不太明显,大克重较好)。

g改变纤维角度(改变纤维铺网的结构,不常用)

h适当提高产量(此方法会造成其它物理指标的降低,不常用)。

3、减小阻力的方法:

a降低热风流量或温度(纤维变粗,孔隙率大,阻力小,效率变差);

b增大DCD(增加纤维的蓬松性,孔隙率大,效率变差);

e降低纺丝环境温度(纤维冷却充分,结构蓬松,孔隙率增大,配合热空气可以达到降低阻力,提高效率的目的);

f减小网底吸风(纤维由密变蓬松,孔隙率变大,大克重较明显);

g降低模头(模尖)等加热区的工作温度(纤维变粗,孔隙率变大);

h增大计量泵(挤出量变大纤维变粗,孔隙率增大,一般在快速转单时使用);

i适当减小克重(在内控范围内)。

4、提高过滤效率的方法:

a增大热风流量或温度(增加纤维的细度,减小孔隙率,提高扑捉能力,但阻力增加);

b增大静电电压(电流)(极化纤维,增大纤维的静电场能,提高其吸附能力);

c在原料中加入粉料或其它驻极体(提高纤维的受电能力和储电时间,让纤维携带更多的电荷和带电荷时间);

d加大网底吸风(增大纤维的密实程度,提高纤维的扑捉能力。大克重明显,不常用);

e适当降低产量(同工艺下,挤出量变小,纤维变细,阻力增大);

f提高模头(模尖)等区的工作温度(熔体流动性变好,纤维变细);

g提高纺丝环境温度(纤维变细,一般是在室温升高的情况下,阻力增加较明显,其它物理指标下降);

h适当增大粉料的添加量。

5、既能减小阻力,又能提高效率的方法:

a增大DCD的同时,适当增加热风流量或温度,减小网底吸风(增加纤维的细度和蓬松度);b提高纤维细度同时降低纺丝环境温度(比如加冷风装置);

c提高纤维的蓬松度同时,加大静电电压(电流),适当增大粉末的添加量。

d提高纤维的细度,适当减小克重(不常用)。

6、既能提高强力,又能提高伸长率的方法:

a适当降低热风流量或温度,减小DCD,适当增大网底吸风(用于环境温度过高、原料熔指过高造成的物理指标不合格);

b适当增大热风流量或温度,增大DCD,适当减小网底吸风(用于环境温度过低、原料熔指过低造成的物理指标不合格);

c减小产量;

d增加纤维细度同时降低纺丝环境温度。

7、减小产品CV值的方法:

a对应改变模头各区的工作温度(克重小升温,反之降温);

b当局部效率、阻力与CV值矛盾时可以采用在其位置加上挡板(提高局部纺丝环境温度)。

d纵向克重的CV值主要与成网系统速度的稳定性有关。

8、出现“Shot”的原因有:

a工作温度设定不当(过高或过低,一般过高容易出现);

b原料或母粒太脏(一般布面整体,或大面积出现);

c模头使用后期,模尖脏(有时是局部出丝不良或大面积出现,可以采用刮刀刮模尖解决);d模尖周围有碳化物质或脏堵造成出丝不良(通常是异常停机造成的。一般是局部少量出现,可以采用刮刀刮模尖解决);

e风刀局部脏或风刀有物理损伤(影响正常纺丝气流的均匀性,局部出现并伴有纵向的薄沟出现);

f产量过高或过低(一般为大面积出现,降低或提高产量解决);

g原料熔指过高或过低(通常过高易出现)。

h原料中有水

9、出现“飞花”的原因:

a热风流量过大或温度过高(断纤维太多);

b各区工作温度过高(断纤维太多);

cDCD太小(布太密实,影响吸风效率);

d纺丝环境温度太高(同a);

e在加回收料是,回收量过大回收料溶指不定

f产量太低;

g网底吸风参数设定不当或网帘太脏(吸风小,纤维不能被充分吸附在网帘上,脱离网帘);

h原料熔指太高。

上所述的各种方法,在实际应用过程中需根据生产实际情况,本着工艺优化的原则进行筛选使用。我们在工艺调节过程中的每一个工艺参数和每一种方法都不是孤立的,它们是相辅相成,相互制约的。若想实现一个物理指标的提高而不影响其它指标,需要多种方法共同作用才能达到目的。至于产品的指标提高的幅度,主要根据自己平时的工作经验选择最优的方法和参数组合来实现。虽然有多种组合方式都可以完成一种产品,但是一个优秀的工艺参数组合可以实现产品各个物理指标的同时提升。只有达到这个目的的工艺,才是一个完美的工艺!

熔喷纺丝组件的基本组成:

1.喷丝板:是熔喷系统的核心,在山字形的尖端加工有一排喷丝孔,喷丝板两个斜面的夹角影响牵伸力的大小,常用夹角60~90°,国产设备以60°较多,也有90°的机型,刀板:有左右对称两件,其斜面与喷丝板组成牵伸气流通道“气隙”(Air gap),气隙的大小与牵伸气流的压力和流量有关。两块刀板的下平面至喷丝板“山顶”的距离称为“锥缩"(Set Back)出风口宽度两块刀板尖端刀口间的出风口宽度1.0~1.6mm,

2.分配板用于分配熔体及支承熔体滤网熔体滤网滤除熔体中的凝胶粒子和其他杂质,垫板(垫片)分别用于调整“气隙”或“锥缩”值

熔喷纺丝组件主要结构参数:

熔喷喷丝板的角度(°):60~90喷丝孔的直径D(mm):0.30~0.35喷丝孔的长度L(mm):(12~15)D长径比L/D:12~15,最大100喷丝板的孔密度“hpi”:hpi42~50或“个/m”:1653~1969喷丝孔的布孔区长度(m):公称幅宽+200纺丝组件的“气隙”(mm):0.8~1.6纺丝组件的“锥缩”(mm):0.6~2出风口宽度(刀尖间距,mm):1.0~1.6熔喷喷丝板的角度喷丝板的角度a:是指喷丝板三角形两个斜边的夹角、也就是两侧气流通道的夹角,对牵伸气流的牵引作用影响较大,一般在45~90°,60°是最常用的,个别引进机型为90°,其结构强度也比小角度喷丝板高,不容易裂开。尖端也是较容易被磕碰损坏的位置熔喷喷丝板的喷丝孔的直径D喷丝孔直径D的范围在Φ0.25~0.50mm,最小直径Φ0.10mm,可纺制“亚纳米”纤维,孔径越小、对熔体的洁净度和流动性要求也越高。

Exxon的喷丝孔是沿喷丝板的CD方向成一行排列的孔间中心距一般为2D,即孔与孔之间的金属

粉末喷涂技能培训教材

静电粉末喷涂工艺、安全培训教材 第一节粉末喷涂原理及工艺流程 粉末在压缩空气作用下,通过喷枪由高压静电发生器提供负电荷,使之粉末带电飞向接地工件表面并吸附在工件表面,通过加热烘烤,使粉末熔融,流平固化成为涂层。 静电粉末喷涂的工艺流程: 工件上架-工件前处理-静电喷涂—加热固化-下架—检验 第二节设备清单 空气压缩机、储气罐、压缩空气冷冻干燥净化机、静电粉末喷涂装置(喷粉室、粉末回收系统、清理系统、供粉系统、高压静电发生器、静电喷枪等)、车间电器控制箱、固化炉、吸尘器、筛粉机、工件传动装置. 第三节准备及要求 1、按要求检查工作场所操作人员是否符合规定,不符合规定不准上班开机. 2、由班组长检查粉末是否符合技术要求(色泽、颗粒均匀、是否受潮结块等现象),若未及时检查造成型材批量报废的,对按相关规定处罚。 3、喷涂前班长必须掌握上挂型材的有关技术要求,明确喷涂色号,并确定装饰面与非装饰面,选取适当的喷涂角度,若由班长工作没做到位造成喷涂面错误返喷的,将对班长予以50元/次的处罚. 4、检查整套设备是否正常,换粉前彻底清理喷粉室、输粉管、喷

枪、一级回收器、振动筛、储粉筒等。 第四节工艺过程及技术要求 1、工艺技术要求 1。1 按要求记录工艺参数,记录不全或造假者,对责任人按10元/次处罚,超过3次处罚车间主任100元/次。 1.2 操作者每天对设备操作记录如实记录,如发现造假、漏记等,如造成生产事故的,量情节严重情况予以相应程度的处罚,对责任人按10~20元/次处罚,超过3次处罚车间主任100元/次。1。3 各工序员工对所在工序的工艺要求要能够全面理解、熟练掌握,发现问题及时汇报。 1.4粉房操作人员对回收粉的掺兑应做好记录,以便出现表面质量问题时查阅。 1.5车间班长应对返喷的型材做好详细的工艺记录并按周报工艺技术部,对隐瞒不报的量情节严重情况予以相应程度的处罚,对责任人按50元/次处罚,超过3次处罚车间主任100元/次。 1.6 发现有员工不按工艺操作规程的行为对当事人以10元/次处罚,屡教不改的加倍处罚。 1.7 若车间发现质量问题,应及时记录并知会工艺部,工艺员及时采取措施对问题进行解决,若有迟滞造成车间损失的,对当事人采取100元/次的处罚。 1.8 车间对槽液的管理应服从技术部的安排,对酸槽每3个月过槽一次,铬化槽每6个月过槽一次.

粉末静电喷涂技术的典型工艺流程

粉末静电喷涂技术的典型工艺流程 深圳雷邦磷化液工程部编辑 摘要:粉末静电喷涂技术的典型工艺流程为工件前处理→喷粉→固化→检查→成品。 一、前处理 待处理工件经过前处理除掉冷轧钢板表面的油污和灰尘后才能喷涂粉末,同时在工件表面形成一层锌系磷化膜以增强喷粉后的附着力。前处理后的工件必须完全烘干水分并且充分冷却到35℃以下才能保证喷粉后工件的理化性能和外观质量。 二、喷粉 1.粉末静电喷涂的基本原理 工件通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。静电发生器通过喷枪枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负极),该高压静电使从.喷枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物以及电极周围空气电离(带负电荷)。工件经过挂具通过输送链接地(接地极),这样就在喷枪和工件之间形成一个电场占粉末在电场力和压缩空气压力的双重推动下到达工件表面,依靠静电吸引在工件表面形成一层均匀的涂层。 2.粉末静电喷涂的基本原料 用室内型环氧聚酯粉末涂料。它的主要成分是环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、颜料、填料、各种助剂(例如流平剂、防潮剂、边角改性剂等).粉末加热固化后在工件表面形成所需涂层。辅助材料是压缩空气,要求清洁干燥、无油无水[含水量小于 1.3g/m3、含油量小于1.0×10-5%(质量分数)]。 3.粉末静电喷涂的施工工艺 ①静电高压60~90kV。电压过高容易造成粉末反弹和边缘麻点;电压过低上粉率低。 ②静电电流10~20μA。电流过高容易产生放电击穿粉末涂层;电流过低上粉率低 ③流速压力0.30~0.55MPa.流速压力越.高则粉末的沉积速度越快,有利于快速获得预定厚度的涂层,但过高就会增加粉末用量和喷枪的磨损速度。 ④雾化压力0.30~0.45MPa。适当增大雾化压力能够保持粉末涂层的厚度均匀,但过高会使送粉部件快速磨损。适当降低雾化压力能够提高粉末的覆盖能力,但过低容易使送粉部件堵塞。 ⑤清枪压力0.5MPa。清枪压力过高会加速枪头磨损,过低容易造成枪头堵塞。 ⑥供粉桶流化压力0.04~0.10MPa。供粉桶流化压力过高会降低粉末密度使生产效率下降,过低容易出现供粉不足或者粉末结团。 ⑦喷枪口至工件的距离150~300mm。喷枪口至工件的距离过近容易产生放电击穿粉末涂层,过远会增加粉末用量和降低生产效率。 ⑧输送链速度4.5~5.5m/min。输送链速度过快会引起粉末涂层厚度不够,过慢则降低生产效率。 4.粉末静电喷涂的主要设备 ①喷枪和静电控制器 喷枪除了传统的内藏式电极针,外部还设置了环形电晕而使静电场更加均匀以保持粉末涂层的厚度均匀。静电控制器产生需要的静电高压并维持其稳定,波动范围小于10%。 ②供粉系统 供粉系统由新粉桶、旋转筛和供粉桶组成。粉末涂料先加入到新粉桶,压缩空气通过新粉桶底部的流化板上的微孔使粉末预流化,再经过粉泵输送到旋转筛。旋转筛分离出粒径过

静电接地的检测方法

静电接地的检测方法 A.0.1 静电接地的检测,应在被检测对象不带电的条件下进行。被测对象包括设备 中的接地系统、非金属材料、防静电产品等。 A.0.2 设备接地测量应符合下列规定: 1 设备的金属零部件之间、设备与专用接地极之间的接触电阻、跨接电阻,可用普通万 用表测量; 2 设备接地极电阻,包括接地级与土壤的接触电阻,以及土壤的流散电阻,可用ZC 系 列接地摇表测量。接地板与电流电极间距应为40m,电压电极与电流电极间距应为20m。 3 设备中的非金属器件(如用于接地的非金属零件、绝缘法兰等)的电阻测量规定如下: 当电阻小于1MΩ时,可用普通万用表或高阻计测量; 当电阻大于或等于1MΩ时,可用500V 以上高阻计或兆欧表测量。 A.0.3 非金属材料导电性能测量应符合下列规定: 1 板材、薄膜等的体积电阻率和表面电阻率 a 当体积电阻率大于或等于106Ω·m时,按《固体电工绝缘电阻、体积电阻系数和表面 电阻系数试验方法》GB1410-78 规定测量,测量仪表可用ZC36、ZC43 等高阻计。试样尺寸:方形100×100(mm)或圆形φ100mm。 b 当体积电阻率小于106Ω·m 时,按《导电和抗静电橡胶电阻率(系数)的测定方法》GB2439-81 规定测量,其中静电计和电流表输入阻抗大于1012Ω。 试样尺寸:长70~150mm,宽10~150mm。 2 纤维泄漏电阻,按《纤维泄漏电阻测试方法》FJ551-85 进行测量,其中试样量为2±0.1g。 测试仪器则采用RC 充放电原理的纤维泄漏电阻测试仪。 3 轻质石油产品电导率,按《轻质石油产品电导率测定法》GB6539-86 进行测量。样品 油大于1L,测量仪器为油品电导率测试仪。 A.0.4 防静电产品导电性能测量应符合下列规定: 1 防静电鞋、导静电鞋电阻,按《防静电胶底鞋、导电胶底鞋电阻值测量方法》GB4386-84 进行测量。当R≥1.5×105Ω时,测量电压取500±25V;当R<1.5×105Ω时,测量电压取 100±5V,测试电功率不大于3W。 2 地板、地毯等铺地物电阻,用2 个φ60±2mm(重量2±0.2kg,黄铜镀铬)专用电极测 量,测量电极距离为1m,非柔性地面可在电极下垫导电海绵(直径φ60mm、厚5~6mm,体积电阻率0.1~1Ω·m)。测量仪器可采用绝缘电阻测试仪,直流开路电压500V,短路电流 5mA。

静电纺丝法简介

CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 硕士生课程论文 题目静电纺丝法简介 学生姓名张辉华 学号133511018 指导教师秦毅红 学院冶金与环境学院专业冶金工程 完成时间2014.5.27

静电纺丝法简介 摘要:静电纺丝法是聚合物溶液或熔体在静电作用下进行喷射拉伸而获得纳米级纤维的纺丝,作为一种新颖的纳米纤维制备方法,具有许多一般纳米纤维制备法没有的优点,在国内外一直引起广泛的关注。本文主要是介绍了静电纺丝的基本原理以及研究重点,同时简要地介绍了此方法在电池材料一起其他材料上的应用。 前言 静电纺丝就是高分子流体静电雾化的特殊形式,此时雾化分裂出的物质不是微小液滴,而是聚合物微小射流,可以运行相当长的距离,最终固化成纤维。静电纺丝技术在1934年首先由Formhals[1]提出, 随后的相当长一段时间又有多项专利出现。近年来,随着纳米材料研究的兴起,人们发现由电纺制得的纤维的直径可以达到纳米级,使得这种技术重新受到重视并出现了大量的文献[2]。目前, 主要是从事材料、化工和高分子领域的科学家在研究静电纺丝。 1 静电纺丝实验装置与基本原理 1.1 电纺过程 所需设备高压电源,溶液储存装置,喷射装置( 如内径 1 mm 的毛细管) 和收集装置( 如金属平板、铝箔等) 。图1为传统的单纺装置。 图1 经典的静电纺丝装置示意图

高压静电场(一般在几千到几万伏) 在毛细喷丝头和接地极间瞬时产生一个电位差,使毛细管内聚合物溶液或者熔融体(一般为非牛顿流体) 克服自身的表面张力和粘弹性力,在喷丝头末断呈现半球状的液滴。随着电场强度增加,液滴被拉成圆锥状即Taylor锥。当电场强度超过一临界值后,将克服液滴的表面张力形成射流(一般流速数m/s),在电场中进一步加速,直径减小,拉伸成一直线至一定距离后弯曲,进而循环或者循螺旋形路径行走,伴随溶剂挥发或熔融体冷却固化,终落在收集板上形成纤维,直径一般在几十纳米到几微米之间。 除去传统的单纺丝还有其他的一些纺丝方式,如同轴静电纺丝,共轴复合纺丝就是将两种不同聚合物溶液预先不经混合, 而是各自在电场力的驱动下共轴 喷射经过同一个毛细管或注射器针头出口,得到连续的复合纤维的方法,该纤维具有核-壳结构。共轴复合纺丝设备如图2(a)所示,核-壳结构纤维如图2(b)所示。 图2 同轴纺丝和复合纤维形貌 同轴纺丝能直接接一步制备复合微/纳米线,可以制备医用复合纳米线、空心纳米管,这种方法制备出来的材料品质要明显优于涂覆法制备的材料。此外可以将碳纳米管与挥发性溶剂混合液用作内纺液, 将聚合物溶液用作外纺液, 利用溶剂的挥发性就可以携带碳纳米管渗透到外层聚合物中, 形成连续的碳纳米管增强 的复合纳米纤维。

粉末静电喷涂工艺流程的工序

粉末静电喷涂工艺流程的工序 1.表面预处理。主要是脱脂、除锈,其方法与涂液态漆的预处理相同。 2.刮腻子。根据工件缺陷程度涂刮导电腻子,干燥后用砂纸磨平滑,即可进行 下道工序。 3.保护(也称蔽覆)。工件上若某些部位不要求有涂层,在预热前可采用保护 胶等掩盖起来,以避免喷上涂料。 4.预热。一般可不需预热。如果要求涂层较厚,可将工件预热至180~20℃, 这样可以增加涂层厚度。 5.喷涂。在高压静电场下,将喷粉枪接负极,工件接地(正极)构成回路,粉 末借助压缩空气由喷枪喷出即带有负电荷,按异性相吸原理喷涂到工件上固化。 6.喷涂后的工件,送入180~200℃的烘房内加热,使粉末固化。 7.清理。涂层固化后,取下保护物,修平毛刺。 8.检验。检查工件涂层,凡有漏喷、碰伤、针气泡等缺陷的,都应返工重喷. 9.缺陷处理。对被检出的有漏喷、针孔、碰伤、气泡等缺陷的工件,进行返修 或重喷。 一、原理: 工作时静电喷涂的喷枪或喷、喷杯部分接负极,工件接正极并接地,在高压静电发生器的高电压作用下,喷枪(或喷盘、喷杯)的端部与工件之间就形成一个静电场。涂料微粒所受到的电场力与静电场的电压主和涂料微粒的带电量成正比,而与喷枪和工件间的距离成反比,当电压足够高时,喷枪端部附近区域形成空气电离区,空气激烈地离子化和发热,使喷枪端部锐边或极针周围形成一个暗红色的晕圈,在黑暗中能明显看见,这时空气产生强烈的电晕放电。涂料中的成膜物即树脂和颜料等大多数是由高分子有机化合物组成,多成为导电的电介质,溶剂形涂料除成膜物外还有有机溶剂、助溶剂、固化剂、静电稀释剂、及其他各类添加剂等物质。这类溶剂性物质除了苯、二甲苯、溶剂汽油等,大多是极性物

静电测试仪使用说明书

Hand-held static sensor locates and meas-ures static voltages, tests air ionizers.New from 3M,the 718 Static Sensor can help companies competing in the global high-tech marketplace prevent cost-ly losses due to electro static discharge (ESD) damage by playing a vital and valuable role in their own ESD control program. Easy to use,the hand-held 3M ?718 Static Sensor is designed to measure static voltages on objects and sur-faces arising from electrostatic charge buildups,and can help identify ESD trouble-spots — ensuring product relia-bility and customer satisfaction which translates into com-pany profits. As a bonus,when used in conjunction with the 3M TM Model 718A Air Ionizer Test Kit,the 718 can also be used to verify the operation of air ionizers.718 Static Sensor Features ? Small-size,lightweight,conductive plastic housing ? Membrane switches for Power,Range/Zero,and Hold functions. ? Digital,LCD (liquid-crystal) display is easy to read and updates quickly. ? Ranging system assists user in making quick and easy measurements ? Measurements accurate to 5% ? Output jack available for continuous measurements Convenient Size/Low Power Requirements The 718 is small enough to be carried in a pocket and weighs less than 5 oz. (142 g),including battery. The light-weight plastic housing is conductive,allowing a properly-grounded user to dissipate all electrostatic charges from the surface of the meter.Meter Functions The meter is equipped with three membrane switches which control different functions. The POWER switch turns the instrument on and off. The RANGE/ZERO button performs two functions; when pressed momentarily it switches between the two measurement ranges of 0-2,000 volts and 0-20,000 volts,and if held for longer than 3 seconds,it resets the voltage display to 0 volts. The HOLD button allows the user to freeze a measurement on the LCD for later review.Ranging System Included with the 3M 718 Static Sensor is a ranging system consisting of two light-emitting diodes (LEDs) which each emit a circular red light onto the surface being measured for static. When the two lights intersect and form a single focused light,the measurement distance is the prescribed 1 inch (2.54 cm). Accuracy The Model 718 Static Sensor is accurate to within ±5% of the displayed measurement,at a distance of one inch (2.54 cm) from the target. Accuracy will vary as the dis-tance between measured object and instrument changes from the one inch (2.54 cm) specification.Analog Output Jack The analog output jack located in the front of the unit pro-vides a convenient hook-up,via a 3/32 inch (2.5 mm)monophone jack,to a recorder/data acquisition console. The 3M 718 Static Sensor may then be used for remote monitoring or permanent recording of electrostatic voltage readings. 3M 718 Static Sensor Specifications Dimensions 0.85" (H) x 2.4" (W) x 4.15" (L) 2.2 cm (H) x 6.1 cm (W) x 10.5 cm (L)Weight 4.5 oz. (128 g) with battery Power Requirements One 9-volt alkaline battery Measurement Ranges 0 – 2 kV Low Range 0 - 20 kV High Range V oltage Display 3) digit liquid crystal display V oltage Output 1/1000 of measured voltage @ low range 1/10,000 of measured voltage @ high range Distance Indicator LED targets. Aligned targets indicate 1 in. (2.54 cm) measurement distance Measurement Accuracy Within 5% of actual voltage Certifications UL,C-UL,CE,CB-scheme,NOM 3 718 Static Sensor 718A Air Ionizer Test Kit 718 Range Finder Unfocused 718 Range Finder at 1" away 3M 718 Static Sensor 1 2 3

静电纺丝技术的工艺原理及应用

静电纺丝技术的工艺原理及应用 静电纺丝技术是目前制备纳米纤维最重要的基本方法。这一技术的核心是使带电荷流体在静电场中流动与变形,最终得到纤维状物质,从而为高分子成为纳米功能材料提供了一种新的加工方法。由于纳米纤维具有许多特性,例如纤维纤度细、比表面积大、孔隙率高,因而具有广泛的应用。 1、静电纺技术 静电纺是一项简单方便、廉价而且对环境无污染的纺丝技术。早在20世纪30年代,Formals A就已经在其专利中报道了利用高压静电纺丝,但是直到近些年,由于对纳米科技研究的迅速升温,激起了人们对这种可制备纳米尺寸纤维的纺丝技术进行深入研究的浓厚兴趣。 1.1 静电纺技术的基本原理 静电纺丝技术(Electrospinning fiber technique)是使带电的高分子溶液(或熔体)在静电场中流动变形,经溶剂蒸发或熔体冷却而固化,从而得到纤维状物质的一种方法。对聚合物纤维电纺过程的图式说明见图1。 静电纺丝机的基本组成主要有3个部分:静电高压电源、液体供给装置、纤维收集装置。静电高压电源根据电流变换方式可以分成DC/DC和AC/DC两种类型,实验中多用IX;/DC电源。液体供给装置是一端带有毛细管的容器(如注射器),其中盛 有高分子溶液或熔体,将一金属线的一端伸进容器中,使液体与高压电发生器的正极相连。纤维收集装置是在毛细管相对端设置的技术收集板,可以是金属类平面(如锡纸)或者是旋转的滚轮等。收集板用导线接地,作为负极,并与高压电源负极相连。另外随着对实验要求的提高,液体流量控制系统也被渐渐的采用,这样可以将液体的流速控制得更准确。电场的大小与毛细管口聚合物溶液的表面张力有关。由于电场的作用,聚合物溶液表面会产生电荷。电荷相互排斥和相反电荷电极对表面电荷的压缩,均会直接产生一种与表面张力相反的力。当电场强度增加时,毛细管口的流体半球表面会被拉成锥形,称为Taylor锥。进一步增加电场强度,是用来克服表面张力的静电排斥力到达一个临界值,此时带电射流从Taylor锥尖喷射出来。带电后的聚合物射流经过不稳定拉伸过程,

粉末静电喷涂常见问题与解决方案

粉末喷涂工序少,产生的问题的环节也少。主要工序只有、静电喷涂和烘烤三个工序。其中影响质量的主要工序应属前处理工序。然而许多生产厂家对此没引起足够的重视,以致带来许多后患。有些隐患还不是短期内能反映出来。一般较先进的工艺、用在前处理上的花费约占总费用的25%以上。 从生产工艺中出现的各种问题分析。我认为设备的先进程度和原料的好坏,对产品质量又起着决定性作用,两者缺一不可。我们作为工程技术人在这个问题上应该建立共识,决不能在上新喷粉生产线时。只图一时省钱就凑和,采用低标准的生产设备和工艺、材料,必将给长期生产带来许多后患,甚至生产不出高质量产品。不少厂家上了涂粉生产线,应用不久就被迫下马或跟换新设备,概出于以上原因。我们常看到国外产品表面很漂亮,其主要原因之一是他们不断地采用先进的设备和新工艺新材料。 从这个意义上分析,对涂粉设备及涂料生产厂家来讲,在当今市场竞争条件下,非优质设备和涂料是没有发展前途的。特别是在国内上百个和粉末涂料生产厂家竞争条件下,更是如此。 二、产生缺陷的分析探讨 (一)前处理方面: 1、除油除锈不彻底 首先我不主张用除油除锈二合一的工艺。二合一工艺本身容易产生这个问题。因为通常用的除油、除锈液配方事项互消弱的,而不是相辅相成的,因此很难搞出合理的二合一或三合一工艺(包括磷化)配方。另一工艺方发式用金属清净剂处油,更不能彻底除油。因为金属清洗剂除油效果差,一般只能是油脂浮到金属机体表面上,要除掉它,还需一种机械力,如没有这种外加机械力,就会造成处油不彻底,可见金属清洗剂不适合于工业化批量生产。我主张用碱化学除油。碱液对动植物油去除效果很好,因其产生皂化反应。但对矿物油去除效果较差,为去除矿物油,还需加乳化剂。另外水洗质量对去油效果影响较大,一是水质,二是水温。三是要分级翻动,三项均良好,目的只有一个,就是用纯净水清洗油脂。最后一级最好用去离子水清洗。 2、磷化膜粗糙等问题 钢铁件喷粉前必须磷化,国外普遍采用的是喷沙磷化工艺。我们用的,许多是不够理想的,这就直接影响到磷化膜质量。比较常见的是磷化膜粗糙问题。对此我想从三个方面进行分析:第一是选好磷化液,这是保证质量的根本。首先涉及的问题是选高、中、低温那种类型?从其发展史来看,开始是有高温厚膜型,现已进展到中、低温薄膜型。国内低温磷化液,由于溶液不够稳定,维护困难,磷化膜附着力较差,有的甚至不耐水冲洗等,较少被采用。有的低温磷化液较理想,但价格又较贵。尽管低温磷化是发展方向,但达到普遍应用的效果,还有待于新的突破。目前祥和磷化(成都)公司已成功的解决了常温磷化()粉剂问题,并已批量供货。目前普遍采用的还是中温磷化工艺。其次是选锌系,铁系\锌钙系等那一种磷化液相比之下,我认为锌钙系磷化液较好,对喷塑前处理要求薄涂层磷化膜来考虑,铁系亦是一种较好的选择。它除了锌系的一些优点外还具有耐热性好。中温条件下水解少,沉渣较少,溶液易维护,机械强度好,耐蚀性强,膜较厚时结晶仍很细。而铁系的磷化铁膜,耐蚀性较差。总之选中温锌钙系磷化液较好。第二是必须随时调整磷化液,主要是调整酸度比和含锌量,这两个因素都直接影响成膜率和结晶的粗细度。必需根据工作量定期和不定期的分析溶液,及时加以调整,无分析数据,盲目补充料液是不科学的。第三是控制膜层的厚度各类磷化膜都有其最佳厚度,例如锌系和钙锌系最佳膜厚为~2克每平方米,而铁系为~克每平方米,在这个范围内其性能最好,晶粒最细如过厚着影响膜的柔韧性和附着力,晶粒也变粗。通常生产中出现的问题是磷化膜偏厚。下面就如何克服晶粒变粗问题谈几点意见。 第一是用表面调整剂的办法使晶粒变细化。即在工件磷化前进行一次表面调整处理,使金属表面吸附一层胶体粒子,形成一层“活化中心”,进而磷化时,在次“活化中心”上继续成长,这样可使磷化晶粒明显变细,特别是低温磷化之前,表调是不可少的一步处理方法。 第二是往磷化液中加晶粒细化剂,如钙、镍等盐类作改进剂,最好用复和型盐类,效果更好,同时可降低低沉渣量。

静电产品测试方法

静电测试 一、静电物理参数 1、材料起电带电能力物理参数 (1)导电性物理参数 ①绝缘电阻R:绝缘体上安放两个电极,其间施加一直流电压V时,电极间便有 电流I流过,我们将电压V与电流I之比值称为绝缘电阻R。对电工材料来说, 103~106Ω为半导体,>1×106Ω为绝缘体。而对静电材料来说,104Ω~106Ω是 静电导体,1×106~1×1011Ω为静电亚导体,>1×1011Ω为静电非导体。 ②电阻率ρ:绝缘体的绝缘电阻当该绝缘体的尺寸和电极的形状确定后,绝缘体 的绝缘电阻只随决定材料性质的系数而变,这系数通称为电阻系数,或叫电阻率。 ③导电率δ=1/ρv (2)放电时间常数τ: 一般的带电物体,当其停止摩擦时,其带的静电荷或静电电位是自行衰减消散,并会按指数曲线规律衰减V=Vo e-t/τ。式中的τ是放电时间常数,它的定义是电位值(或电荷量),衰减到e分之一时(即e=2.71828,1/e=0.37)所需的时间。半衰期τ半=ln2×τ。 (3)介电常数ε: 按法拉第的定义,介电常数是充满此介质电容的电容量C与真空为介质同样尺寸电容量C O的比值(C/C O=ε),也有认为介电常数是由极板上一定电荷在介质中产生的电场强度E比在真空中所产生的电场强度Eo减小的倍数(E O/E=ε)。无论怎样看,介电常数ε是表征介质在电场中的极化能力(两物体摩擦,介电常数大的产生正电荷,介电常数小的产生负电荷)。决定静电荷衰减的时间常数τ。严格说来,C/C O或E O/E叫相对介电常数εr。真正的介电常数是ε=εr×εO,这εO是真空的介电常数εO=8.85×10-12F/m。εr空=1,εr介质=1~8,εr水=81。 (4)静电电容(对地电容): 被测物体的测试点对地间的电容。在防静电研究和试验研究中,常常需要测量静电电容数据。(a)为得知材料的介电常数(平板试样ε=C?d/s),需测量C,计算出εr =ε/εO=C?d/s?1/εO;(b)为分析仪器的测量精度和响应速度,必须掌握仪器的输入电容(Q=CV);(C)在防爆场所,静电能否放电,放电能否引起爆炸火灾,或对电子元件能否击穿,是看静电电场强度E的高低。放电能量(W=1/2?CV2)大小,也需要测静电电容(C)。(d)在现场或某些实验装置,由于某些条件限制,通常通过很长线引出测量,这无疑中引入一只并联引线分布电容。根据Q=CV,测量的静电电位便低,需通过测量引线电容对静电电位的校正。 2、静电带电大小的物理参数 (1)电荷量Q、电荷密度σ、微小电流I ①电荷:两种不同物体摩擦,如毛皮摩擦胶木棒,就能吸引轻小的羽毛、纸片和

静电纺丝纳米纤维的制备工艺及其应用

综述与专论 合成纤维工业,2009,32(4):48CH I NA SYNTHETI C FI BER I NDUSTRY 收稿日期:2008 09 17;修改稿收到日期:2009 05 27。作者简介:董晓英(1956 ),教授。从事纳米材料的教学和科研工作。 静电纺丝纳米纤维的制备工艺及其应用 董晓英1 董 鑫 2 (1.江苏技术师范学院,江苏常州 213001;2.慕尼黑大学,德国慕尼黑 80539)摘 要:简述了静电纺丝制备纳米纤维的原理;探讨了静电纺丝电压、流速、接收距离、溶剂浓度等工艺条 件;介绍了同轴静电纺丝制备皮芯结构的超细纤维及中空纤维技术以及静电纺丝纳米纤维毡在生物医药方面的应用。指出静电纺丝纳米纤维材料在生物医用方面具有广阔的应用前景,进一步实现低压纺丝、开发无毒溶剂,控制同轴静电纺丝纳米纤维的释放性能是今后静电纺丝的研发方向。 关键词:静电纺丝 纳米纤维 工艺 生物 医药 应用 中图分类号:TQ 340.64 文献识别码:A 文章编号:1001 0041(2009)04 0048 04 静电纺丝法是一种高速制备纳米纤维的有效方法,其装置简单,成本低廉,供选择的基体材料和所载药物种类众多,可通过改变电压、流速、接 收距离、溶液浓度配比等纺丝工艺控制纤维形貌,从而控制药物的释放。静电纺丝纳米纤维在生物、医药方面有着广泛的应用。1 静电纺丝及其工艺条件 静电纺丝技术最早报道于1934年的美国专利[1] ,发明人For mhals 用静电斥力的推动成功纺出醋酸纤维素纤维,溶剂为丙酮和乙醇。后来,For mha ls 改进了静电纺丝设备,通过多个针头纺丝或复合纺丝 [2] 。 1969年,英国Taylor [3] 研究了强电场作用下 水/油界面的形成。首先,从理论计算上考虑电场、重力和溶液粘度的影响,建立了锥状物模型,即在高压电场下溶液喷出前的形状称为Tay lor 锥。Tay l o r 还根据其模型计算了喷出时的临界锥角为98.6 。 静电纺丝纤维喷出针头后,在空中弯曲回转,最后落在接收器上,给人多股纤维同时喷出的印 象。阿克隆大学的Dosh i 等[4] 假设带电高分子溶液在喷出后互相排斥,克服表面张力而分裂成若干股纤维,落到接收器上形成无纺纤维毡。但是 麻省理工学院的Shin 等[5]和以色列的Yari n [6] 等通过高速成像,只有1股纤维从喷丝口喷出,然后在电场力作用下快速弯曲旋转,给人以很多股纤维的假象。1971年,杜邦公司的B au m garten [7] 研究了纺丝工艺参数对丙烯酸在N,N 二甲基甲酰(D M F)胺溶液中静电纺丝纤维直径的影响。纺 丝工艺参数主要包括喷射距离、溶液粘度、环境气体、流速和电压等。 1.1 电压 足够的电压是形成连续稳定纤维的先决条件。如果电压过小,则产生静电喷射,形成独立的珠状物。随着电压的增加,逐渐形成串珠结构,电压进一步增大,串珠逐渐减少,直至形成连续稳定 的纤维。Deitzel 等[8] 研究了聚氧化乙烯(PEO )/水体系中电压对喷丝口Tay lor 锥表面的影响。结果表明,当电压较小时,Tay lor 锥形成于针头外悬挂液滴的表面;随电压增加,液滴体积逐渐变小,直至液滴和Tay lor 锥相继消失。同时,纤维上串珠的分布密度也随电压增大而增加。因此,一般适宜电压为10~25kV 。1.2 流速 流速是影响静电纺丝纤维形貌的另一重要参数。M ege lski [9] 等研究了静电纺丝流速对聚苯乙烯/四氢呋喃(THF)体系的影响,随着流速增大,纤维直径增加,纤维表面的孔径也增大。同时,流速增大也促进了更明显的串珠结构,其原因是溶剂在到达接受装置前不能完全挥发。目前所采用的流速为1~3mL /h 。1.3 接收距离 接收距离也会在一定程度上影响静电纺丝的 纤维形貌。Jaeger [10] 等研究了PEO /水溶液的静电纺丝行为,随着接收距离由1c m 增大到3.5c m,纤维直径从19 m 下降到9 m 。根据M egel

粉末静电喷涂工艺设计技术介绍与操作流程

粉末静电喷涂工艺技术介绍及操作流程 粉末涂装是近代涂装工业领域的一项新技术、新工艺,也是我国重点推广的新技术之一,应用于家电产品及其它领 域,优越性十分明显。粉末涂装是高防护、高装饰的涂装方法,要得到满意的涂装效果,就必须对影响涂装效果的 因素加以控制。作为粉末涂料的操作施工人员,如果对涂装过程中易产生的弊病知识了解不够,将无法生产出合格 产品或一出现问题就手足无措、无从下手。 一、粉末涂料的优越性 粉末涂料是一种粉状不含液态溶剂及稀释剂的新型涂装材料。由于其高装饰、重防腐性、粉末可回收利用,无有机溶剂对环境的污染等特点决定了其广泛的应用空间。 粉末涂料施工与传统的油漆施工相比较,有如下优点: 1、粉末涂料是一种不含溶剂的涂料,这就决定了不需要把主要成膜物质及辅助成膜的物质、添充料及颜料都溶于 有机溶剂中,解决了某些有机溶剂无法溶解的高分子成膜物质均可作为涂料使用的难题。而许多难被溶剂溶解的高分子物质却是防腐及装饰性涂料必可少的中坚力量。 2、粉末涂料因不含易挥发的有机溶剂,不易燃烧爆炸,只要防止粉尘积聚过多就可解决着火爆炸的隐患,这一点 油漆等易燃的溶剂性涂料却无法克服。 3、由于粉末涂料本身不含有机溶剂,施工操作及制粉过程中无刺激性气味,不但可防止环境被污染和破坏,而且 对操作者本人的身心健康大为有益。 4、油漆类液态涂料施工过程中的利用率仅达到50%—60%。而粉末涂料一次上粉率约为70%—80%(受工件形状等因素影响),其余粉末可二次回收利用,利用率在90%—98%。 5、油漆类液态涂料施工过程中必须加入30%—50%的稀释剂,而这些稀释剂的作用只是调整粘稠度,并不是固化成 膜的必须成份,回化过程中又挥发掉了。不但污染环境,而且做了大量无用功,浪费了原料,提高了生产成本;粉 末涂料施工过程中则根本不需要这类稀释剂。 6、油漆类液态涂料的厚度一般为15—30μm,而粉末涂料一次涂装便可达到60—150μm之间,可一次涂装达到要求厚度,减少劳动强度,适合自动化流水线生产操作。 7、粉末涂料固化后的外观丰满度高,色泽柔和,令油漆类液态涂料经固化后的外观效果望尘莫及。 8、粉末涂料由于不含溶剂,固化过程中不易形成针孔和气泡,而液态涂料由于存在挥发性溶剂和稀释剂,固化过

粉末静电喷涂工艺守则

酒泉联星电气有限责任公司 粉末静电喷涂工艺守则 JQ LX-015-2002 受控状态: 分发号:

2008年8月

1、 适用范围: 本守则适用于我公司高、低压开关柜、控制柜、配电箱等产品的粉末静电喷涂工 -f-p 乙。 2、 主要应用设备 2.1静电发生器、静电喷枪(参数见产品说明书)。 2.2供粉桶、油水分离器(参数见产品说明书)。 2.3 喷粉室一间(3000X 1300X 2450)。 2.4吊挂具一套,固化炉(烘箱),旋风除尘器。 2.5烘干室及电气控制柜各一台(0C ?200E 连续可调,自动、手动控制。) 2.6脉冲袋式除尘器装置一套,空气压缩机。 3、 使用材料 各色环氧粉末 各色聚酯粉末 各色环氧一一聚酯粉末 导电腻子 4、 工艺过程 工件准备一一刮导电腻子一一砂磨一一吊挂工件一一喷涂一一检查一一固化一一检 查。 4.1工件准备 欲涂装的工件必须有涂装前处理磷化膜质量检验的合格标识(工序卡)。 4.2 刮导电腻子 4.2.1 对于涂装表面装饰性要求较高或产品比较显眼地方的金属表面凹坑处必 酒泉联星电气有限责任公司 粉末静电喷涂

须用导电腻子填平。

粉末静电喷涂工艺守则 ^共5页[第~2页422 将导电腻子刮涂在金属表面缺陷处,放入烘干室内,温度在一 120C?130 C烘干30分钟取出冷却。 4.3砂磨 将冷却后的腻子打磨平整,一次填补不平整,继续刮二遍导电腻子直到打磨平 整光滑为止,并吹除表面的杂质异物。 4.4吊挂工件 4.4.1吊挂工件前应检查被喷涂工件及挂具表面清洁度,对不符合要求的应进 行处理。 4.4.2工件应挂正、挂牢、不得有重叠和遮档。 4.4.3吊挂工件前应对工件的导电部分(接地装置)进行遮蔽。 4.5喷涂 4.5.1开机前检查设备机壳,被喷工件是否良好接地 4.5.2开机程序 4.5.2.1开启风机,使回收系统处于工作状态 4.5.2.2将粉末倒入贮粉桶内,注意不要超过桶内容积的三分之二,然后 盖上桶盖,并将溢粉管放到喷粉室底部。 4.5..2.3 启动流化床,调节流化气压力在 0.01?0.05Mpa范围内选定, 其大小应保证流化桶内的粉末流化充分而不剧烈,观察粉末表面被流化的粉末应呈这 样状态:粉末随着流化气流上升,粉层表面只是缓慢地沸腾冒泡,而不产生剧烈的沸 腾,甚至将粉末抛起来,流化气压的大小取决于粉末的类别及其他因素,这只能通过反 复实践由经验来确定,确定好流化气压以后,运转5?10分钟,再进一步操作。 4.5.2.4 把电源开关置于“ 1”位置,电源接通,指示灯亮,手握枪柄将 枪口指向喷室内,按下枪柄的扳机。 4.5.2.5预调二次气压力在 0.02?0.05Mpa范围内。 4.5.2.6调节一次气压在0.07?0.4Mpa范围内,一般不超过 0.2Mpa。

防静电检测方法

防静电检测方法 1 2020年4月19日

防静电检测方法 2 2020年4月19日

前言 本规范由公司ESD项目组提出。 本规范主要起草和解释部门:公司ESD项目组 本规范主要起草人:姜延平 本规范主要审核人:林建平,陈迎曦 本规范批准人:林建平,鞠英年,陈迎曦 3 2020年4月19日

1范围 本规范制定了UT公司防静电材料、用品、工具、防静电接地等防静电技术指标的检测方法和采用的仪器。目的在于规范防静电技术指标的检测工作,指导现场操作。 本规范适用于UT公司防静电系统各要素(包括地面、接地系统、工作台、工作椅、工位器具、物流传递工具、包装材料、人员、腕带、服装、离子风机、防静电工具等)的防静电性能指标检测。防静电专用检测仪器的检测按照仪器仪表的检测标准进行,本规范不涉及。 2规范性引用文件 下列文件中的条款经过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。 3 表面电阻(surface resistance):两个特定的放置于材料同一面的电极 4 2020年4月19日

之间的电压与它们经过电流的比值。 体电阻(volume resistance):单位厚度上的直流电压,与经过材料的单位面积电流的比值,测试电极放置于材料相对面的对应位置。 接地电阻(Earth Resistance):被接地体与地下零电位面之间的接地引线电阻、接地器电阻、接地器与土壤之间的过渡电阻和土壤的溢流电阻之和。 摩擦起电(Triboelectrification):用摩擦的方法使两物体分别带有等值异号电荷的过程。 衰减时间(decay time):静电电压从峰值电压降低到给定比例的时间。例如:在15%相对湿度的情况下,静电电压从 V降低到100V的衰减时间小于等于1秒。 屏蔽泄漏电压:因屏蔽体外部的高电场而使屏蔽体内部获得的感应电场电压或外部高电场穿透屏蔽体衰减的残留电场电压,又称屏蔽残余电压。 静电中和(Electrostatic Neutralization):带电体上的电荷与其内部和外部相反符号的电荷(电子或离子)的复合而使所带静电部分或全部消失的现象。 4防静电参数测试方法 4.1防静电主要参数及测试仪器 5 2020年4月19日

6手喷生产工艺知识

手喷生产工艺知识 ●手喷生产的概念 用压缩空气作为动力使涂料(或称油漆)从喷枪嘴中喷出呈漆雾而涂覆于工件表面的一种涂漆方式﹒因是手工持喷枪操作﹐故称手喷﹒手喷一般需配有喷油模具以确定喷涂位置﹐不需要喷涂的位置被模具遮盖﹒ 另外﹐还有一种不用喷油模具的喷涂方式叫散枪﹒ ●手喷生产的优缺点 优点﹔油漆快干﹑密着性好﹑施工高效﹐对涂面几何结构复杂的表面大都能获得薄而均匀 的涂层(漆膜) 缺点﹔生产效率低﹑损耗量大﹐扩散于空气中的油漆有害于人体﹐故施工环境要求有良好 的抽风通风装置﹒ ●手喷生产工艺流程 油漆 生产 喷件半成品自由风干(静电油需烘干) 注﹔对喷油效果不OK件视程度不同进行抹油&补油或翻喷﹐翻洗对合金件而言﹐. ●手喷模具 1﹒手喷模的分类 手喷模可分为夹模和边模(片模)两大类. 夹模----- 适用于喷涂工件的立体部位﹐工件置于夹模内夹持定位﹒ 边模----- 适用于喷涂单面工件部位﹐工件需借助手的动作定位﹒2﹒手喷模的制作 以胶件表面形状为模芯﹐在其表面喷上一层导电金属﹐然后放在硫酸铜溶液中作为阴极﹐通过电流作用﹐将硫酸铜溶液中的铜离子向阴极积聚﹐经过一段时间后﹐就能形成一件与胶件表面完全吻合的铜片﹐再经

过钳工加工﹐即可制作出一件手喷模﹒ 3﹒制作手喷模的时间: 边模﹔1 ~ 2天夹模﹔3 ~ 5天 4﹒手喷模的使用: 在喷油时﹐应先根据如下原则使用手喷模﹔ a)手喷模的标记号数与需喷油胶件内模号数相对应﹒若喷不对应号数的胶 件时﹐则应先试喷后达到要求才可使用﹒ b)喷较大的胶件时﹐则需要用模架固定手喷模﹒ 5﹒喷油先后顺序 a)先喷里面位置﹐后喷外面位置 b)当两种颜色图案位置相连时﹐则应先喷浅色图案﹐后喷深色图案﹒ 喷油工序制定 1﹒根据颜色图案的多少制定手喷工序﹐每种颜色不少于1个工序﹒ 2﹒根据胶件误差情况和图案要求制定手喷工序﹒一般情况下﹐胶件形位误差超过0.05~0.1毫米时﹐则图案边缘不清晰﹒若要求边缘图案清晰﹐则应考虑用更 有效的 方法去控制胶件形位误差﹐或者考虑拆开工序﹐再或者改为移印﹒ 3﹒根据喷油模耐用情况制定手喷工序 当同一工序里两个图案间距较小时﹐应考虑增加工序﹐使手喷模耐用而不易断﹒ 4﹒当喷油位置小于180°时﹐用片模 当喷油位置大于180°时﹐用夹模 5﹒当两表面锥角很小﹐且图案要求较高时﹐则应考虑增加工序﹐以免擦花﹒1)抹面水(清洁)&抹油水(擦货) 本厂所用抹面水&抹油水均为恒星公司提供 抹面水---- TH212﹔用来清洁软硬胶及合金(喷油)件﹐抹去工件表面污渍/油渍 抹油水---- 用来抹去飞油或揩油 TH204 MEK﹔可用来抹合金风干油漆及软胶油漆﹐但抹大面积软胶油面时不宜使用﹐以免有“烧胶”痕﹒

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